特許第6913269号(P6913269)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6913269
(24)【登録日】2021年7月14日
(45)【発行日】2021年8月4日
(54)【発明の名称】斜杭打設用架台及び斜杭の打設方法
(51)【国際特許分類】
   E02D 13/04 20060101AFI20210727BHJP
【FI】
   E02D13/04
【請求項の数】7
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2019-129819(P2019-129819)
(22)【出願日】2019年7月12日
(65)【公開番号】特開2021-14720(P2021-14720A)
(43)【公開日】2021年2月12日
【審査請求日】2020年2月28日
(73)【特許権者】
【識別番号】000166627
【氏名又は名称】五洋建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100172096
【弁理士】
【氏名又は名称】石井 理太
(74)【代理人】
【識別番号】100088719
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 博史
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 喜代志
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 健太朗
(72)【発明者】
【氏名】長田 浩
(72)【発明者】
【氏名】高木 真
【審査官】 彦田 克文
(56)【参考文献】
【文献】 特開昭63−075219(JP,A)
【文献】 特開昭62−107109(JP,A)
【文献】 実開平06−046040(JP,U)
【文献】 特開2015−014157(JP,A)
【文献】 特開昭60−156824(JP,A)
【文献】 特開昭58−213918(JP,A)
【文献】 特開昭58−213917(JP,A)
【文献】 特開2006−063684(JP,A)
【文献】 特開昭51−142809(JP,A)
【文献】 特開2004−019213(JP,A)
【文献】 特開平07−197462(JP,A)
【文献】 実開平02−148039(JP,U)
【文献】 特開平08−269962(JP,A)
【文献】 特開平06−136755(JP,A)
【文献】 特開平11−193527(JP,A)
【文献】 実公昭57−26926(JP,Y2)
【文献】 特開2000−008375(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E02D 13/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水上に配置された構造体上又は地上に設置され、杭を所定の角度に傾けて打設するための斜杭打設用架台であって、
前記地上又は構造体上に載置される櫓状の基台と、該基台の前面側に斜杭の打設角度に合わせて傾けて支持された斜杭案内体とを一体的に備え、
前記基台及び前記斜杭案内体の上側に配置される作業台を備え、
該作業台は、互いに間隔をおいて向かい合って配置された一対の常設板部とこれら一対の両常設板部の先端側及び後端側に着脱可能に架設される着脱板部とを備え、前記一対の常設板部の間に斜杭が挿通されるようにしたことを特徴とする斜杭打設用架台。
【請求項2】
前記作業台に昇降するための昇降手段を備えた請求項1に記載の斜杭打設用架台。
【請求項3】
前記斜杭案内体は、斜杭の打設方向に間隔をおいて配置された複数の案内用導材を備えている請求項1又は2に記載の斜杭打設用架台。
【請求項4】
複数の斜杭が並ぶ法線方向に間隔をおいて前記構造体上に設置されたガイド用部材と、該ガイド用部材に対し前記法線方向と直交する方向で当接する位置決め補助部材とを備えた請求項1〜3の何れか一に記載の斜杭打設用架台。
【請求項5】
前記斜杭案内体は、前記斜杭を案内するローラーを備えている請求項1〜4の何れか一に記載の斜杭打設用架台。
【請求項6】
水底地盤に対し杭を所定の角度に傾けて打設する斜杭の打設方法において、
櫓状の基台の前面側に斜杭の打設角度に合わせて傾けて支持された斜杭案内体を一体的に備え、且つ、前記基台及び前記斜杭案内体の上側に、互いに間隔をおいて向かい合って配置された一対の常設板部と、これら一対の常設板部の先端側及び後端側に着脱可能に架設される着脱板部とからなり、前記両常設板部間に斜杭が挿通されるようにした作業台を備えている斜杭打設用架台を水上に配置された構造体上又は地上に設置し、
前記斜杭を斜杭案内体にガイドさせて建て込む時及び前記斜杭の打設時には、前記着脱板部を取り外しておくことを特徴とする斜杭の打設方法。
【請求項7】
複数の斜杭が並ぶ法線方向に間隔をおいて前記構造体上にガイド用部材を設置しておき、該ガイド用部材に対し前記法線方向と直交する方向で位置決め補助部材を当接させて前記斜杭打設用架台を位置決めする請求項6に記載の斜杭の打設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、斜杭の打設に際し、所望の角度に杭を誘導するための斜杭打設用架台及びそれを使用した斜杭の打設方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ドルフィンや桟橋等の杭支持構造物は、水底地盤に打設された複数の鋼管杭と、鋼管杭 に支持されたコンクリート製の上部工とを備え、上部工を支持する杭として斜杭を用いる ことにより、水平変位の抑制や杭本数の削減など建設コスト低減が図られている。
【0003】
斜杭の打設は、導材に杭の一部を支持させ、測量を行いつつ杭を所定の角度に誘導し、その杭頭を油圧ハンマーやバイブロハンマーによって打突することによって、所定の角度 に打設するようになっている。
【0004】
また、必要な杭長によって、杭材を打設する毎にその杭頭部に杭材を溶接等によって継ぎ足し、油圧ハンマーやバイブロハンマーによる打突を繰り返すことによって所定の深さまで打設するようになっている。
【0005】
尚、杭材の継ぎ足し作業においては、一般的に溶接作業を行うための足場と足場への昇降手段として枠組足場を設置するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2014−105453号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来、既設の杭支持構造物の補強や修繕等では、夜間に杭の打設作業を行い、朝には現場を開放し、供用できるようにすることが要求され、時間的な制約が課される場合がある。
【0008】
しかしながら、夜間の杭打設作業において斜杭の打設は、昼間の作業に比べ、杭を測量誘導することが難しく、誘導に時間を要するという問題があった。
【0009】
特に、近傍に他の斜杭が既設されている場合には、この既設斜杭との接触を回避するため、杭の測量誘導を高い精度で行う必要がある。
【0010】
一方、上述のように夜間作業の後、現場を開放し供用できるようにする場合には、作業毎に杭材の継ぎ足し作業に用いる枠組足場の設置及び撤去をしなければならず、作業効率が悪いという問題もあった。
【0011】
そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、正確且つ効率よく斜杭を打設することができる斜杭打設用架台及びそれを使用した斜杭の打設方法の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上述の如き従来の問題を解決するための請求項1に記載の発明の特徴は、水上に配置された構造体上又は地上に設置され、杭を所定の角度に傾けて打設するための斜杭打設用架台であって、前記地上又は構造体上に載置される櫓状の基台と、該基台の前面側に斜杭の打設角度に合わせて傾けて支持された斜杭案内体とを一体的に備え、前記基台及び前記斜杭案内体の上側に配置される作業台を備え、該作業台は、互いに間隔をおいて向かい合って配置された一対の常設板部とこれら一対の両常設板部の先端側及び後端側に着脱可能に架設される着脱板部とを備え、前記一対の常設板部の間に斜杭が挿通されるようにしたことにある。
【0013】
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記作業台に昇降するための 昇降手段を備えたことにある。
【0014】
請求項3に記載の発明の特徴は、請求項1又は2の構成に加え、前記斜杭案内体は、斜杭の打設方向に間隔をおいて配置された複数の案内用導材を備えていることにある。
【0015】
請求項4に記載の発明の特徴は、請求項1〜3の何れか一の構成に加え、複数の斜杭が並ぶ法線方向に間隔をおいて前記構造体上に設置されたガイド用部材と、該ガイド用部材に対し前記法線方向と直交する方向で当接する位置決め補助部材とを備えたことにある。
【0016】
請求項5に記載の発明の特徴は、請求項1〜4の何れか一の構成に加え、前記斜杭案内体は、前記斜杭を案内するローラーを備えていることにある。
【0017】
請求項6に記載の発明の特徴は、水底地盤に対し杭を所定の角度に傾けて打設する斜杭の打設方法において、櫓状の基台の前面側に斜杭の打設角度に合わせて傾けて支持された斜杭案内体を一体的に備え、且つ、前記基台及び前記斜杭案内体の上側に、互いに間隔をおいて向かい合って配置された一対の常設板部と、これら一対の常設板部の先端側及び後端側に着脱可能に架設される着脱板部とからなり、前記両常設板部間に斜杭が挿通されるようにした作業台を備えている斜杭打設用架台を水上に配置された構造体上又は地上に設置し、前記斜杭を斜杭案内体にガイドさせて建て込む時及び前記斜杭の打設時には、前記着脱板部を取り外しておくことにある。
【0018】
請求項7に記載の発明の特徴は、請求項6の構成に加え、複数の斜杭が並ぶ法線方向に間隔をおいて前記構造体上にガイド用部材を設置しておき、該ガイド用部材に対し前記法線方向と直交する方向で位置決め補助部材を当接させて前記斜杭打設用架台を位置決めすることにある。
【発明の効果】
【0019】
本発明に係る斜杭打設用架台は、請求項1の構成を具備することによって、自動的に斜杭を所定の角度に誘導することができ、斜杭を効率よく打設することができる。また、本発明は、継杭の継ぎ足し作業等を行う足場を作業毎に設置・撤去する手間が省け、効率よく作業を行うことができる。
【0020】
また、本発明において、請求項2の構成を具備することによって、斜杭を所定の角度に案内し、高精度且つ安定して誘導することができる。
【0021】
さらに、本発明において、請求項3の構成を具備することによって、斜杭打設用架台を効率よく設置することができる。
【0022】
また、本発明において、請求項4の構成を具備することによって、作業台に容易に昇降することができる。
【0023】
さらに、また、本発明において、請求項5の構成を具備することによって、斜杭を円滑に案内することができ、斜杭の損傷を防止することができる。
【0024】
また、本発明に係る斜杭の打設方法は、請求項6の構成を具備することによって、斜杭を常に所定の角度に誘導することができ、効率よく斜杭を打設することができる。また、本発明は、継杭の継ぎ足し作業等を行うための足場の設置・撤去作業を効率よく行うことができる。
【0025】
さらに、本発明において、請求項7の構成を具備することによって、斜杭打設用架台を効率よく設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
図1】本発明に係る斜杭打設用架台の使用態様の一例を示す側面図である。
図2図1中の斜杭打設用架台を示す正面図である。
図3】同上の側面図である。
図4】同上の平面図である。
図5】(a)は同上のローラーを示す拡大平面図、(b)は同正面図である。
図6】本発明に係る斜杭の打設方法における斜杭打設用架台の設置作業の状態を示す側面図である。
図7】同上の斜杭打設時の状態を示す側面図である。
図8】同上の正面図である。
図9】同上の作業台を使用する際の平面図である。
図10】同上の杭材継ぎ足し作業時の状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
次に、本発明に係る斜杭打設用架台の実施態様を図1図5に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号1は、水上に設置された構造体、符号2は前面側が鋼矢板2aによって土留めされた原地盤、符号3は斜杭打設用架台である。
【0028】
斜杭打設用架台3は、櫓状の基台4と、基台4の前面側に斜杭5の打設角度に合わせて傾けて支持された斜杭案内体6とを一体的に備え、水上に配置された構造体1上又は地上に設置され、鋼管杭等からなる斜杭5を斜杭案内体6に案内させることによって所定の角度に誘導するようになっている。
【0029】
また、この斜杭打設用架台3には、上面部に作業台7を備え、作業台7が基台4及び斜杭案内体6により支持されている。
【0030】
水上に設置された構造体1は、例えば、図1に示すように、地盤Aに立設された枠体用支柱8,8…と、枠体用支柱8,8…の上端部に架設された枠体用梁材9と、枠体用梁材9間に架け渡された枠体用横梁材10,10とを備えている。
【0031】
枠体用梁材9には、その長手方向の所定の位置にH形鋼等からなるガイド用部材11,11が設置され、このガイド用部材11,11に後述する位置決め補助部材12aを当接させることによって、斜杭打設用架台3を複数の斜杭5が並ぶ法線方向(以下、法線方向という)における斜杭5の打設に適した位置に位置決めできるようにしている。
【0032】
基台4は、図2〜4に示すように、水平方向に平行配置された複数の土台用梁材12,12と、土台用梁材12,12上に立設された複数の支柱13,13と、支柱13,13間を連結する梁材14,14とを備え、櫓状に形成されている。
【0033】
各土台用梁材12,12は、H形鋼等によって形成され、法線と直交する方向に向けるとともに、法線方向に間隔をおいて平行に配置され、構造体1上及び地上に法線方向に向け、且つ、法線方向と直交する方向に間隔をおいて平行配置されたH形鋼等からなる複数の桁材15,15上に架設されるようになっている。
【0034】
また、両土台用梁材12,12は、基台4とは反対側の端部がガイド用部材11,11に対し法線方向と直交する方向で当接することにより斜杭打設用架台3が位置決めされるようになっている。尚、両土台用梁材12,12の基台4とは反対側の端部には、位置決め補助部材12aが固定されており、ガイド用部材11,11に対し、両土台用梁材12,12の位置が法線方向でずれた場合であっても、位置決め補助部材12aがガイド用部 材11,11に当接することによって、斜杭打設用架台3が位置決めされる。
【0035】
支柱13,13は、H形鋼等により形成され、各土台用梁材12,12の一方の端部に土台用梁材12,12の長手方向に間隔をおいて立設され、各支柱13,13間が梁材1 4,14によって連結されている。
【0036】
また、各支柱13,13間は、互いにたすき掛け配置の筋交い部材16,16によって連結され、構造的に補強されている。
【0037】
尚、梁材14,14の下側には、吊り上げ用梁材17が基台4が法線方向に挿通された状態で固定され、吊り上げ用梁材17の両端部にワイヤー等の吊り部材18が連結される吊り具19が固定されている。
【0038】
また、この基台4の内側には、作業台7に昇降するための昇降手段20として階段が設置されている。尚、昇降手段20は階段に限定されず、梯子や簡易的なエレベータ等であってもよい。
【0039】
斜杭案内体6は、所定の角度で斜めに傾けて配置された斜材21と、斜材21に斜杭5の打設方向に間隔をおいて配置された複数の案内用導材22,22…と、斜材21の長手方向に間隔をおいて立設された側部柵用支柱26,26と、水平方向に向かい合う側部柵用支柱26,26間に架設され、斜杭5の上面側を抑える1又は複数の抑え部材23,23…と、斜杭5の打設方向で隣り合う側部柵用支柱26,26間に架設された柵部材27とを備え、各案内用導材22,22…に沿って斜杭5を案内することによって斜杭5を所定の角度で誘導できるようになっている。
【0040】
各斜材21は、H形鋼等によって形成され、斜杭5の打設角度に合わせて傾けた状態で配置され、支持部材24,24を介して基台4に支持されている。
【0041】
各案内用導材22,22…は、H形鋼等によって構成され、両斜材21、21間に架け渡され、斜材21の長手方向に沿って間隔をおいて並列配置されている。
【0042】
また、案内用導材22,22…には、斜杭5を案内するローラー25,25を備え、斜杭5を所定の角度に案内するようになっている。尚、本実施例では、ローラー25,25を上・中段の二つの案内用導材22,22に取り付けているが、上中下各段に取り付けてもよく、上段及び下段に取り付けてもよい。
【0043】
各ローラー25,25は、図5に示すように、案内用導材22,22…の長手方向に間 隔をおいて、斜杭5の杭径に合わせて内側に傾けて固定され、斜杭5の外周面に接触するようになっている。
【0044】
抑え部材23は、案内用導材22と間隔をおいて配置され、案内導材22に案内された斜杭5の外周面を逸脱しないよう抑えるようになっている。尚、抑え部材23は、少なくとも2本設置する。
【0045】
尚、中央の側部柵用支柱26は、他のものに比べて長く形成され、その先端部にワイヤー等の吊り部材18が連結される吊り具19が固定されている。
【0046】
作業台7は、誘導される斜杭5の両側部に配置され、その間に斜杭5が挿通される常設板部28,28と、両常設板部28,28間に着脱可能に架設される着脱板部29,29とを備え、斜杭5の誘導及び打設時には着脱板部29,29を取り外し、継杭30の継ぎ足し作業の際には、着脱板部29,29を取り付けて作業を行えるようになっている。
【0047】
常設板部28,28は、法線方向と直交する方向に長い板状に形成され、それぞれ支柱13,13及び支持柱部材31を介して基台4及び斜杭案内体6に支持され、互いに法線方向に間隔をおいて配置されている。
【0048】
着脱板部29,29は、板状に形成され、法線方向と直交する方向に間隔をおいて配置され、その両端を各常設板部28,28に支持させることによって着脱可能に常設板部28,28間に架け渡されるとともに、両着脱板部29,29間に斜杭5が配置されるようになっている。
【0049】
尚、図中符号32は、作業台7の周囲を囲う安全柵である。
【0050】
次に、この斜杭打設用架台3を使用した斜杭5の打設方法について図1図6図10に基づいて説明する。尚、上述の実施例と同様の構成には同一符号を付して説明する。
【0051】
先ず、打設する斜杭5の打設角度を決定し、その打設角度に合わせて施工現場近傍の製作ヤード等で図2図5に示す斜杭打設用架台3を製作する。
【0052】
即ち、基台4を組み上げるとともに、基台4に対し斜材21を打設角度に合わせて支持させ、斜材21に沿って案内用導材22,22…を固定し、斜杭案内体6を形成する。
【0053】
次に、既設の構造体1が存在しない場合には、水上に枠体用支柱8,8…を立設し、枠 体用支柱8,8…の上端部に枠体用梁材9を架設するとともに、枠体用梁材9間に枠体用横梁材10,10を架け渡し、構造体1を設置する。
【0054】
また、枠体用梁材9の長手方向の所定の位置にH形鋼等からなるガイド用部材11,11を設置する。
【0055】
次に、図6に示すように、吊り上げ用梁材17と中央の側部柵用支柱26に連結した吊り部材18を用いて斜杭打設用架台3をクレーン等によって吊り上げ、構造体1上に移動させ、位置決め補助部材を兼用する土台用梁材12,12の端部の位置をガイド用部材11の位置に合わせて斜杭打設用架台3を構造体1上に吊り下ろす。尚、図中符号33は吊り枠である。
【0056】
その際、位置決め補助部材(土台用梁材12)をガイド用部材11に当接させた状態で位置を微調整することによって、法線方向と直交する方向における斜杭打設用架台3を自動的に位置決めすることができる。
【0057】
尚、斜杭打設用架台3の設置作業では、斜杭打設用架台3にカメラ等の撮像装置を取り付けて置き、その画像を基に設置個所に誘導することが好ましく、この撮像装置による位置情報に基づいて油圧ジャッキ等を用いて斜杭打設用架台3の設置位置の微調整を行うようにしてもよい。
【0058】
そして、位置決めが完了したら、土台用梁材12,12をシャコ万力等の固定具(図示せず)を用いて構造体1に設置された桁材15に固定し、斜杭打設用架台3の法線方向及び法線と直交する方向の移動を規制するとともに、斜杭打設用架台3より吊り部材18を取り外し、吊り枠33を撤去する。
【0059】
次に、図7図8に示すように、斜杭5を構成する鋼管杭をクレーン等によって吊り上げ、斜杭案内体6に案内させつつ所定の角度に誘導して建て込む。
【0060】
即ち、所定の角度に傾けて設置された斜材21に間隔をおいて支持された複数の案内用導材22,22…に案内させることによって、斜杭5は自動的に所定の角度に向けて誘導され、斜杭打設用架台3に支持させた状態に建て込む。
【0061】
その際、作業台7の着脱板部29,29は、取り外された状態にしておき、作業台7と干渉することなく斜杭5を常設板部28,28間に挿通できるようになっている。
【0062】
次に、斜杭案内体6に案内され、所定の角度に建て込まれた斜杭5の頭部を油圧ハンマーやバイブロハンマー(図示せず)によって打突し、斜杭5の杭先端部を地盤A内に貫入させる(斜杭打設工程)。
【0063】
斜杭5が所定の深さまで打設されたら、作業員が昇降手段20を用いて作業台7上に上がり、図9に示すように、常設板部28,28間に着脱板部29,29を取り付ける(作業台準備工程)。
【0064】
そして、継杭30をクレーン等で吊り下ろし、図9に示すように、作業台7上で作業員が斜杭5の上端に継杭30を溶接によって継ぎ足す(継ぎ足し工程)。
【0065】
そして、作業台7の着脱板部29,29を取り外し、上述の斜杭打設工程と同様に斜杭5,30を油圧ハンマーやバイブロハンマーで打突し、所定の支持力が得られる深さまで斜杭5,30を打設したら、斜杭5、30の打設作業を完了する。
【0066】
斜杭5の打設作業が完了したら、クレーンに吊り持ちされた吊り枠33を斜杭打設用架台3上に移動させ、吊り具19にワイヤー等の吊り部材18を連結するとともに、固定具を外して土台用梁材12,12を構造体1から開放する。
【0067】
そして、斜杭打設用架台3をクレーンで吊り上げ、続けて作業する場合には、斜杭打設用架台3を次の斜杭5打設位置に移動させ、作業を終了する場合には、斜杭打設用架台3を地上の仮設場所等に撤去する。尚、続けて作業を行う場合には、次の斜杭5打設位置に予めガイド用部材11を設置しておく。
【0068】
このように構成された斜杭打設用架台3は、斜杭5を斜杭案内体6に案内させることによって、自動的に所定の角度に誘導することができ、夜間であっても高精度で効率よく作業を行うことができる。
【0069】
また、この斜杭打設用架台3は、作業台7を一体的に備えているので、継杭30の継ぎ足し作業などにおいて、作業毎に足場を設置する必要が無く、効率よく作業を行うことができ、工期の短縮を図ることができる。
【0070】
尚、上述の実施例では、斜杭5をローラー25を介して案内用導材22に案内させた例について説明したが、斜杭5を直接案内用導材22に案内させてもよい。
【符号の説明】
【0071】
1 構造体
2 原地盤
3 斜杭打設用架台
4 基台
5 斜杭
6 斜杭案内体
7 作業台
8 枠体用支柱
9 枠体用梁材
10 枠体用横梁材
11 ガイド用部材
12 土台用梁材
13 支柱
14 梁材
15 桁材
16 筋交い部材
17 吊り上げ用梁材
18 吊り部材
19 吊り具
20 昇降手段
21 斜材
22 案内用導材
23 逸脱防止柵
24 支持部材
25 ローラー
26 側部柵用支柱
27 柵部材
28 常設板部
29 着脱板部
30 継杭
31 支持柱部材
32 安全柵
33 吊り枠
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10